Volgens de VN zullen tegen 2050 bijna 2,5 miljard mensen deel uitmaken van de stedelijke bevolking en we weten allemaal dat de huidige huisvestings- en transportinfrastructuur ontoereikend is en niet zal helpen om aan de behoeften van het stijgende aantal mensen te voldoen. Om dit te doen, moeten we onze steden snel en economisch uitbreiden. Om het transportprobleem te bestrijden, is het bovendien nodig om onze focus te verleggen naar stedelijke luchtmobiliteit, waardoor steden lateraal kunnen groeien.
Wie weet, in de komende dagen worden we wakker temidden van groene bomen en getjilp, tientallen kilometers verwijderd van de dichtbevolkte stadscentra. De toekomst heeft veel voor ons in petto. Bovendien wordt het ontbijt, de boodschappen, etc. met een drone afgeleverd, zodat u naar uw werk kunt vliegen en niet in de file komt te staan.
De Chennai startup genaamd E-vlak is een pionier in de lucht mobiliteit. Met Ek Hanz, een volledig autonoom compact elektrisch vliegtuig dat overal vandaan kan opstijgen en kan worden gebruikt om artikelen te bezorgen, zal het bedrijf zeker een revolutie in luchtmobiliteit teweegbrengen.
De heer Satyanarayanan Chakravarthy, de mede-oprichter van het bedrijf ePlane, deelde met ons de details van de startup, het team, toekomstige doelen en nog veel meer. De heer Chakravarthy is hoogleraar Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek aan het Indian Institute of Technology Madras en is gespecialiseerd in de voortstuwing van vliegtuigen en raketten. Hij heeft een bachelordiploma Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van IIT Madras en een Master of Science in Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek (1992) en doctor in de wijsbegeerte (1995) van het Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, VS.
Niet alleen dat, hij is al meer dan een paar decennia een gepassioneerde leraar aan IIT Madras en onderzoeker op het gebied van verbranding, laserdiagnostiek, enz. zijn aandacht voor de elektrische voortstuwing van vliegtuigen de laatste tijd. Hij heeft een passie voor het werken met de industrie bij het oplossen van problemen uit de echte wereld en bij het ontwikkelen van producten voor maatschappelijke impact. Lees verder om te weten wat hij te zeggen heeft over ePlane, Ek Hanz en meer.
V. ePlane werkt aan autonome hybride elektrische luchtvoertuigen, hoe is het allemaal begonnen en wat zijn uw plannen?
Er gebeuren veel snelle veranderingen om ons heen in de energie- en mobiliteitsruimtes. Thermische energie wordt snel vervangen door hernieuwbare energiebronnen, en elektrische voertuigen vervangen snel voertuigen met verbranding.
Als ingenieur luchtvaart en ruimtevaart door een basisopleiding en met voortstuwing als mijn specialisatie, vroeg ik me af: als ik op dit moment niet naar elektrische voortstuwing voor vliegtuigen ga kijken, wat zou ik dan doen! Laat het verleden los, hoe glorieus het ook is geweest en omarm de toekomst, hoe onzeker het ook is, is de mantra. Dit is de motivatie die heeft geleid tot mijn oprichting van de ePlane Company. Niet alleen dat, in feite ben ik in het afgelopen jaar de eerste bij mijn weten die een volwaardige semester-lange cursus elektrische vliegtuigaandrijving aanbiedt, twee keer over de twee semesters, en ik heb de docenten video-opnames laten maken van de tweede keer, om na de bewerkingen op YouTube te worden geüpload!
De zoektocht van ePlane is om in de toekomst snelle mobiliteit van mensen over korte en middellange afstanden binnen en rond steden mogelijk te maken door middel van elektrische luchtvaart. We hebben onze ogen gericht op het maken van een tweezits autonoom VTOL elektrisch vliegtuig voor intra-city luchttaxidiensten. Naar mijn mening is dit redelijkerwijs mogelijk vooral met hybride luchtvoertuigen - hybride niet zoals bij voortstuwing door verbranding en elektrisch, maar in de zin van een combinatie van VTOL met vaste vleugels, dwz opstijgen als een drone maar vooruit vliegen als een vliegtuig! Het zou volledig elektrisch moeten zijn om het eenvoudig en relatief goedkoop te houden als we de lucht willen vullen met luchttaxi's voor het dagelijkse woon-werkverkeer van mensen.
V. Vertel ons hoe ePlane aanvankelijk van de grond kwam? Hoe hebben NCCRD en IITM geholpen?
ePlane kwam als eerste van de grond in onze gedachten! Al deze cruciale beslissingen - waarom zou het volledig elektrisch moeten zijn, waarom geen hybride voortstuwing tussen elektrische en verbrandingsmotor, is het gewoon een bevlieging of een fetisj om volledig elektrisch te gaan om er ironisch uit te zien, afkomstig van een vooraanstaande verbrandingsdeskundige of maakt het echt techno-economisch gevoel (dat is veel zoeken naar de ziel!), waarom moet het een VTOL zijn, waarom moet het een VTOL-fixed wing hybride zijn, waarom een tweezitter, waarom autonoom, wat zou een gepaste prijs voor de Indiase markt, enz. Elk van deze moest worden bedacht en besproken, en echte antwoorden moesten voor onszelf worden ontwikkeld, in plaats van alleen te kijken naar wat anderen aan het doen waren. Omdat we ons terdege bewust zijn van de Indiase markt en de stedelijke mobiliteitssituatie waarin we ons bevinden.
India bevindt zich met name in een goede positie voor het omarmen van eVTOL's voor stedelijke luchtmobiliteit (UAM), in tegenstelling tot China, dat naar mijn mening iets te vroeg lijkt te zijn gepiekt in de aanloop naar de mobiliteitstransformaties, die we vandaag meemaken en doorgingen met enorme investeringen in kan worden vermeden met de nieuwe technologie! Ik heb een term bedacht voor "defrastructuur"! De situatie met geavanceerde landen is vergelijkbaar, aangezien alle snelwegen en viaducten al aanwezig zijn, is hun mobiliteitspijnpunt per persoon niet zo pijnlijk als in India. Voor India lijkt UAM tegenwoordig een "must-have", niet een "nice to have", in tegenstelling tot andere plaatsen. En hoewel we een extreem kostengevoelige markt zijn, moeten we het beste naar buiten brengen, dus veel van de ePlane zit in het precies goed configureren ervan.
NCCRD heeft zich snel ontwikkeld tot een ketel van ultradiepe tech startups en projecten, waarvan ik er vele met trots deel uitmaak, zoals Agnikul, Aerostrovilos, X2fuels, Tan90, hyperloop, space gun, enz. Die ePlane synergetisch energie geeft met zijn ruimte en faciliteiten. We zijn geïncubeerd in de IITM Incubation Cell, wat veel exposure biedt aan de externe belanghebbenden en zakelijke en technische mentoren. IITM zelf is een bijenkorf van een ecosysteem voor ondernemerschap, met de CFI, Nirmaan, E-Cell, GDC, enz., Naast NCCRD.
Q. Ek-Hanz is het eerste hybride luchtvoertuig van het bedrijf. Wat zijn de technische specificaties en kenmerken van deze AAV?
De Ek-Hanz maakt deel uit van een drietraps voertuigontwikkelingsproces dat bestaat uit Ek-Hanz, Do-Hanz en de ePlane, waarvan de laatste ons ultieme doel voor de komende jaren is om mensen door de stad te vervoeren. De aanpak is om technologie te ontwikkelen die op kleinere schaal kan worden getest, die zelf commerciële use-cases zouden kunnen vinden. De Ek-Hanz is een kleine HAV die tot 6 kg kan tillen, maar met een laadvermogen van 2 kg wel 100 km kan gaan met een enkele lading van het batterijpakket. Het valt onder de categorie "kleine" UAV's en de vlieghoogte is beperkt tot 120 m door burgerluchtvaartvoorschriften. Het is volledig autonoom in de zin dat het zelf kan navigeren met waypoints en obstakels op zijn koers kan detecteren en vermijden.
V. Er zijn veel elektrische autonome luchtvaartuigen voor het heffen van zware lasten. Waarin verschilt uw product Ek-Hanz van die?
De Ek-Hanz is geconfigureerd om de heilige graal van HAV's aan te pakken, namelijk de verticale rotors bedoeld voor VTOL zijn een dood gewicht tijdens voorwaartse vlucht, terwijl de vleugel die bedoeld is om aerodynamische lift te produceren tijdens voorwaartse vlucht een dood gewicht is tijdens VTOL. De Ek-Hanz is niet zomaar een klap van een multi-helikopter op een vliegtuig met een vaste vleugel, maar probeert ze te combineren tot een aerodynamische configuratie waarbij de rotors de vleugel synergetisch zouden helpen bij het genereren van extra lift, en de vleugel zou de rotoren helpen. tijdens de klim- en afdalingsfase. Deze twee aspecten maken een groter bereik voor de Ek-Hanz mogelijk in vergelijking met een eenvoudige nevenschikking van de verticale rotoren en de vleugels samen.
V. Hoe brengt Ek Hanz, als volledig autonoom luchtvoertuig, de echte wereld in kaart? Welke sensoren en hardware drijft uw voertuig aan?
We moeten begrijpen dat de Ek-Hanz een grotere uitdaging is voor het monteren van sensoren in vergelijking met grotere vliegtuigen vanwege de strenge gewichtsbeperkingen en het kleine beschikbare onroerend goed. Als zodanig hebben we een combinatie van verschillende 1D-lidars die in verschillende richtingen wijzen als nabijheidssensoren om de afstand tot elk obstakel te schatten, evenals camera's om de vormfactor van het obstakel te ontcijferen. De vormfactorinformatie van het obstakel wordt versmolten met de afstandsschattingen en vertaald in puntenwolken die de bedieningselementen het vliegtuig zouden moeten laten rondvliegen. Een combinatie van lange-afstands laagfrequente lidars en korte-afstands hoogfrequente lidars wordt gebruikt voor het dynamisch vermijden van obstakels en om statische obstakels te vermijden. Andere alternatieven zoals2D-lidars en stereoscopische camera's zijn ofwel te zwaar of hebben een slechter bereik / resolutie voor de betrokken snelheden en de vereiste responstijden, maar dit is een opkomend gebied, dus we staan open voor het verbeteren van ons autonome vluchtpakket door het opnieuw te configureren als specificaties van de componenten verbeteren.
V. De drone zou machine learning-algoritmen gebruiken voor autonome vluchten, hoe werkt dat en hoe dicht zijn we bij het voltooien van autonome vluchten?
Machine learning is afhankelijk van de beschikbaarheid van leerdatasets. Hoewel we simulaties hebben ontwikkeld van waypoint-navigatie met het vermijden van obstakels in een typische vluchtomgeving, zijn deze onvoldoende om evoluerende ML in realistische vluchten te implementeren. We zijn bezig met vliegproeven en verzamelen veel vluchtgegevens om leerdatasets te ontwikkelen. De ML kan dan eerst worden toegepast in de simulatieomgevingen alvorens op een vluchtsysteem te stappen. Het valt nog te bezien of certificeringsnormen voor dit doel kunnen worden ontwikkeld, dus het zal het hele jaar of later enige tijd duren om een gevoel van volledige acceptatie te ontwikkelen. Een specifiek aspect dat acceptatie zou kunnen vinden, is een computer vision-based landing strak op een bepaalde plek met markeringen zoals ze hebben voor helipads. Machine learning is niet per se verplicht voor autonome vluchten, inclusief het vermijden van obstakels,maar het zou een 'good to have'-functie zijn, dus de twee mogen niet met elkaar worden verwisseld.
Q. Ek Hanz gebruikt een gepatenteerd energiezuinig ontwerp om langeafstandsvluchten met een zware lading mogelijk te maken. Vertel ons meer over het ontwerp.
Het energiezuinige ontwerp is gebaseerd op het beschouwen van de vaste vleugel en de verticale rotoren als één geheel in een aerodynamische omgeving in plaats van slechts een juxtapositie van de twee met hun onafhankelijke stromingsvelden. Er is dus rekening gehouden met de vraag hoe het stromingsveld over het ene invloed heeft op het andere, om de geproduceerde lift te vergroten en de weerstand te verminderen die wordt veroorzaakt door de combinatie in vergelijking met de twee onafhankelijk werkende eenheden. In principe bedienen de meeste andere drones de verticale rotoren niet tijdens een voorwaartse vlucht om op energieverbruik te besparen, maar een optimaal niveau van hun werking leidt tot verdere energiebesparing! De rotoren kunnen dan worden gebruikt voor extra controle tegen windstoten en fijnere aanpassingen, wat ook redundantie biedt in de bediening.
V. Uw bedrijf behoorde tot de top 10 finalisten in Qualcomm Design, India Challenge. Deel alstublieft uw ervaringen.
Het Qualcomm-uitje was een grote opsteker voor eplane als validatie. Bovendien hebben we de gelegenheid gehad om hun flight stack, smart-cams en andere producten voor ons gebruik te verkennen. We hebben een combinatie van hardware en geschreven software ontwikkeld om deze te integreren, wat zou kunnen leiden tot het indienen van patenten. De QDIC-reis was spannend, met workshops die door hen werden gegeven op verschillende locaties voor het cohort waar we deel van uitmaken. We kijken ook uit naar de mogelijkheid met investeerders die Qualcomm zelf voor ons zou openen. Hun lancering van het cohort op het kantoor van Startup India in de augustus aanwezigheid van de minister van Elektronica en Informatietechnologie zorgde voor een zeer goede zichtbaarheid voor ons. De ingenieurs en managers van Qualcomm van het Design Innovation Challenge-programma waren erg prettig om mee samen te werken. Het is absoluut een programma,Ik zou veel startups van diepgaande technische hardware aanmoedigen om te overwegen om naar te kijken.
V. Hoe ziet u de markt voor AAV in India? Wat zijn volgens jou de mogelijke toepassingen van Ek Hanz?
Omdat India zich snel ontwikkelt, is er een ongebreidelde verstedelijking. Omdat infrastructuurontwikkeling moeilijk gelijke tred kan houden met deze trend, willen mensen graag geclusterd blijven op plaatsen waar voorzieningen zijn geconcentreerd, wat resulteert in enorme verkeersopstoppingen. Daarom willen mensen thuis blijven en dingen bij hen laten komen door online te bestellen. Alleen al het bezorgen van eten is de afgelopen jaren met 300% gegroeid! Dit is overal ongeëvenaard. Dit is waar de Ek Hanz het meest bruikbaar zal zijn. De e-commerce in de detailhandel heeft geen AAV's nodig voor bezorging op de laatste kilometer, maar zou kunnen worden gebruikt voor mid-mile, dwz van godowns tot fulfillment-centra. Hiervoor zou een AAV met een groter laadvermogen, namelijk onze Do Hanz, het volgende grotere voertuig, zeer geschikt zijn. Ten slotte, hoewel goederenbeweging een grotere markt is dan de beweging van mensen,het zijn de mensen die er echt toe doen, dus ons uiteindelijke doel zou de ePlane zijn die stedelijke luchtmobiliteit mogelijk maakt door middel van luchttaxi's. En uiteraard kan het ook voor logistieke bedrijven grote vracht door de stad vervoeren. Ik voorzie dat de lange afstand, waarop we ons doorgaans concentreren voor onze luchtvoertuigen, uiteindelijk het ontlasten van steden en verspreide diensten mogelijk zou maken in verafgelegen gebieden buiten de stadsuitbreiding. De marktomvang voor dit alles kan gemakkelijk worden verkregen in termen van miljarden dollars uit rapporten van adviesbureaus en andere onderzoeken, maar het is de bovenstaande filosofie om deze trends te bekijken en hun omkering door onze technologie mogelijk te maken die opwindend is!het zou ook voor logistieke bedrijven grote vracht door de stad kunnen vervoeren. Ik voorzie dat de lange afstand, waarop we ons doorgaans concentreren voor onze luchtvoertuigen, uiteindelijk het ontlasten van steden en verspreide diensten mogelijk zou maken in verafgelegen gebieden buiten de stadsuitbreiding. De marktomvang voor dit alles kan gemakkelijk worden verkregen in termen van miljarden dollars uit rapporten van adviesbureaus en andere onderzoeken, maar het is de bovenstaande filosofie om deze trends te bekijken en hun omkering door onze technologie mogelijk te maken die opwindend is!het zou ook voor logistieke bedrijven grote vracht door de stad kunnen vervoeren. Ik voorzie dat de lange afstand, waar we ons doorgaans op focussen voor onze luchtvoertuigen, uiteindelijk het mogelijk zou maken om steden te ontlasten en verspreidingsdiensten gemakkelijk beschikbaar te stellen in verafgelegen gebieden buiten de stadsuitbreiding. De marktomvang voor dit alles kan gemakkelijk worden verkregen in termen van miljarden dollars uit rapporten van adviesbureaus en andere onderzoeken, maar het is de bovenstaande filosofie om deze trends te bekijken en hun omkering door onze technologie mogelijk te maken die opwindend is!De marktomvang voor dit alles kan gemakkelijk worden verkregen in termen van miljarden dollars uit rapporten van adviesbureaus en andere onderzoeken, maar het is de bovenstaande filosofie om deze trends te bekijken en hun omkering mogelijk te maken door middel van onze technologie die opwindend is!De marktomvang voor dit alles kan gemakkelijk worden verkregen in termen van miljarden dollars uit rapporten van adviesbureaus en andere onderzoeken, maar het is de bovenstaande filosofie om deze trends te bekijken en hun omkering mogelijk te maken door middel van onze technologie die opwindend is!
V. Met welke problemen werden u en uw team geconfronteerd tijdens de eerste prototyping van Ek Hanz?
Het ontwerp voor de fabricage en de koppeling met de fabrikanten kostte meer tijd dan verwacht. De bediening van een twin-wing configuratie in combinatie met de quad-rotors was aanvankelijk niet voor de hand liggend en sensorontwikkeling voor het vermijden van obstakels voor zulke lange afstanden en het snel rijdende voertuig was een uitdaging. Het no-consent no-takeoff (NPNT) -protocol dat is opgelegd door de Indiase regelgevende autoriteit, namelijk het directoraat-generaal Burgerluchtvaart, is een ander facet dat we gaandeweg moesten ontwikkelen, zowel wat betreft hardware- als software-implementatie. In feite ontwikkelen we nog steeds mobiele netwerkgebaseerde langeafstandscommunicatie voor piloten op afstand (voor handmatige interventie) en videofeed naar het grondstation voor live feedback over de vlucht tijdens de vlucht, als een alternatieve of redundante maatregel.
V. Hoe heeft u, als een van de weinige AAV-bedrijven in India, onderdelen voor uw voertuig gekocht? Heeft u moeilijkheden ondervonden?
Onze AAV is een amalgaam van een multi-copter-drone en een vliegtuig met vaste vleugels. De drone-onderdelen ervan kunnen worden verkregen via een redelijk goed gevestigde leveranciersbasis. In feite is het ontwerp gebaseerd op wat direct beschikbaar is. Het vliegtuiggedeelte ervan moest door ons worden vervaardigd. We werken samen met specialisten in de productie van koolstofvezels en met de poging tot combinatie van 3D-geprinte niet-dragende structurele elementen van kunststof met platen, buizen en pre-pregs van koolstofvezel. Voor deze proeven hebben we 3D-printers in huis. Het technologische draagvlak van IIT Madras en het ondernemersecosysteem van startups komen goed van pas om voor het eerst verschillende opties uit te proberen op een configuratie als de onze.
V. Hoe meet u op dit moment succes? Wat zijn uw statistieken?
Timing is de sleutel tot het succes van startups! We staan aan de vooravond van versoepeling van de regelgeving voor onbemande autonome luchtvoertuigen en zijn blij dat we deel mogen uitmaken van het verleggen van die grenzen. Door dit proces zijn de vooruitzichten gunstig op het gebied van identificatie en acquisitie van klanten, door samen te werken bij het demonstreren van gebruikersvluchten naar regelgevende instanties en bij het uitvoeren van commerciële pilots. Het verdiepen van onze focus op het ontwikkelen van subsystemen zoals motoren, het aanpassen van batterijpakketten, vluchtcontrollers, communicatie, sensoren, computer vision-algoritmen, enz. zijn begonnen. Deze groeiende kansen verbeteren onze waardepropositie voor investeerders, wat een directe maatstaf is voor ons succes in dit stadium.